導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題

導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題1.如圖1所示，有兩根與水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近一個(gè)最大速度vm，那么〔〕A.如果B增大，vm將變大B.如果α增大，vm將變大C.如果R增大，vm將變大D.如果m減小，vm將變大2.如圖5所示，三角形導(dǎo)軌COD上放一根導(dǎo)體MN，拉動(dòng)MN使它以速度v勻速平動(dòng)。如果導(dǎo)軌與棒都是同種材料同種規(guī)格的均勻?qū)w，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面，那么棒MN運(yùn)動(dòng)過程中，閉合回路的〔〕A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變B.感應(yīng)電流保持不變C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大D.感應(yīng)電流逐漸增大3．如下圖，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F．此時(shí)〔〕A．電阻R1消耗的熱功率為Fv/3B．電阻R2消耗的熱功率為Fv/6C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθD．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為〔F+μmgcosθ〕v4．在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1所示．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖2變化時(shí)，能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是〔〕5.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如下圖．除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，那么【】××××B××××B××××××××LRabmB．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→bC．金屬棒的速度為v時(shí)，所受的按培力大小為F＝D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少BFabRr6.如下圖，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m〔質(zhì)量分布均勻〕的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好到達(dá)最大〔運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直〕。設(shè)桿接入電路的電阻為BFabRrA.桿的速度最大值為B.流過電阻R的電量為C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量D.恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量7.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的下端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì).斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如下圖.在這過程中().(A)作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于零(B)作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和(C)恒力F與安培力的合力所做的功等于零(D)恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱8．兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有一電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)，斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為弧電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab，在沿著斜面、與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升高度h，如下圖，在這個(gè)過程中〔〕A．作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零B．作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和C．恒力F與安培力的合力所做的功等于零D．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱9．將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余局部的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為〔〕A．〔2πl(wèi)2nB〕2/PB．2〔πl(wèi)2nB〕2/PC．〔l2nB〕2/2PD．〔l2nB〕2/P10．如下圖，CDEF是固定的、水平放置的、足夠長的“U〞型金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．在導(dǎo)軌上架著一根金屬棒ab，在極短時(shí)間內(nèi)給ab棒一個(gè)水平向右的速度，棒將開始運(yùn)動(dòng)，最后又靜止在導(dǎo)軌上，那么ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中，就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比擬A．安培力對(duì)ab棒做的功相等B．電流通過整個(gè)回路所做的功相等C．整個(gè)回路產(chǎn)生的總熱量相等D．通過ab棒的電量相等11.足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌EF，PQ水平放置，質(zhì)量為m電阻為R的相同金屬棒ab，cd與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向里如圖5所示。圖5ⅹⅹ圖5ⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹEFPQdbca→FA．安培力對(duì)cd做正功使它向右加速運(yùn)動(dòng)B．外力F做的功等于克服ab棒上安培力的功C．外力作的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)的動(dòng)能D．回路電動(dòng)勢(shì)先增后減兩棒共速時(shí)為零θRB圖6S12.如圖6相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的右端接有電阻R〔軌道電阻不計(jì)〕，斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m，電阻為2R的金屬棒θRB圖6SA．下滑過程電阻R消耗的最大功率為；B．下滑過程電阻R消耗的最大功率為；C．下滑過程安培力做功；D．下滑過程安培力做功。13．甲乙如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻R，其他局部電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于框架．圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿中的電流I隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象，那么以下選項(xiàng)中可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是()14.如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角60°斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖12-3-12乙所示〔規(guī)定斜向下為正方向〕，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?，那么?~t時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖象是〔〕15．如下圖，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行粗糙且無限長的金屬導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連．金屬滑桿MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌始終接觸良好．整個(gè)裝置放于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.滑桿與導(dǎo)軌電阻不計(jì)，滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為m的物塊相連，拉滑桿的繩處于水平拉直狀態(tài)．現(xiàn)假設(shè)從靜止開始釋放物塊，用I表示穩(wěn)定后回路中的感應(yīng)電流，g表示重力加速度，設(shè)滑桿在運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦阻力恒為f，那么在物塊下落過程中()A．物體的最終速度為eq\f((mg－f)R,B2l2)B．物體的最終速度為eq\f(I2R,mg－f)C．穩(wěn)定后物體重力的功率為I2RD．物體重力的最大功率可能大于eq\f(mg(mg－f)R,B2l2)16．如下圖，電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻可不計(jì)的水平放置的導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，棒的兩端分別與ab、cd保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個(gè)裝置放在與框架垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體棒ef從靜止下滑經(jīng)一段時(shí)間后閉合開關(guān)S，那么S閉合后()A．導(dǎo)體棒ef的加速度可能大于gB．導(dǎo)體棒ef的加速度一定小于gC．導(dǎo)體棒ef最終速度隨S閉合時(shí)刻的不同而不同D．導(dǎo)體棒ef的機(jī)械能與回路內(nèi)產(chǎn)生的電能之和一定守恒17．如下圖，AB、CD為兩個(gè)平行的水平光滑金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．AB、CD的間距為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻．質(zhì)量為m長為L且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)．開始時(shí)，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒MN具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒MN第一次運(yùn)動(dòng)到最右端，這一過程中AC間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，那么()A．初始時(shí)刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為eq\f(2B2L2v0,R)B．從初始時(shí)刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(2Q,3)C．當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－2QD．當(dāng)導(dǎo)體棒再次回到初始位置時(shí)，AC間電阻R的熱功率為eq\f(B2L2v\o\al(2,0),R)18.如下圖，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度到達(dá)時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導(dǎo)體棒最終以的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是[]A．B．C．當(dāng)導(dǎo)體棒速度到達(dá)時(shí)加速度為D．在速度到達(dá)以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功19．如下圖，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外，不考慮線框的動(dòng)能，假設(shè)外力對(duì)環(huán)做的功分別為Wa∶Wb，那么Wa∶WbA．1∶4B．1∶2C．1∶1D20、用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如下圖.在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，M、N兩點(diǎn)間的電